地基承載力

地基土單位面積承載潛力

地基承載力（subgrade bearing capacity）是地基土單位面積上隨荷載增加所發揮的承載潛力，常用單位KPa，是評價地基穩定性的綜合性用詞。應該指出，地基承載力是針對地基基礎設計提出的為方便評價地基強度和穩定的實用性專業術語，不是土地基本性質指標。土地抗剪強度理論是研究和確定地基承載力的理論基礎。

在荷載作用下，地基要產生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基土中應力處在彈性平衡狀態，具有安全承載能力。當荷載增大到地基中開始出現某點或小區域內各點在其某一方向平面上的剪應力達到土的抗剪強度時，該點或小區域內各點就發生剪切破壞而處在極限平衡狀態，土中應力將發生重分佈。這種小範圍的剪切破壞區，稱為塑性區（plastic zone）。地基小範圍的極限平衡狀態大都可以恢復到彈性平衡狀態，地基尚能趨於穩定，仍具有安全的承載能力。但此時地基變形稍大，必須驗算變形的計算值不允許超過允許值。當荷載繼續增大，地基出現較大範圍的塑性區時，將顯示地基承載力不足而失去穩定。此時地基達到極限承載力。

1確定方法 2檢測原因 3主要指標

4工程應用 5術語

確定方法

（1）原位試驗法（in-situ testing method）：是一種通過現場直接試驗確定承載力的方法。包括（靜）載荷試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、旁壓試驗等，其中以載荷試驗法為最可靠的基本的原位測試法。

（2）理論公式法（theoretical equation method）：是根據土的抗剪強度指標計算的理論公式確定承載力的方法。

（3）規範表格法（code table method）：是根據室內試驗指標、現場測試指標或野外鑒別指標，通過查規範所列表格得到承載力的方法。規範不同（包括不同部門、不同行業、不同地區的規範），其承載力不會完全相同，應用時需注意各自的使用條件。

（4）當地經驗法（local empirical method）：是一種基於地區的使用經驗，進行類比判斷確定承載力的方法，它是一種宏觀輔助方法。

檢測原因

與鋼、混凝土、砌體等材料相比，土屬於大變形材料，當荷載增加時，隨著地基變形的相應增長，地基承載力也在逐漸加大，很難界定出下一個真正的“極限值”，而根據現有的理論及經驗的承載力計算公式，可以得出不同的值。因此，地基極限承載力的確定，實際上沒有一個通用的界定標準，也沒有一個適用於一切土類的計算公式，主要依賴根據工程經驗所定下的界限和相應的安全係數加以調整，考慮一個滿足工程的要求的地基承載力值。它不僅與土質、土層埋藏順序有關，而且與基礎底面的形狀、大小、埋深、上部結構對變形的適應程度、地下水位的升降、地區經驗的差別等等有關，不能作為土的工程特性指標。

另一方面，建築物的正常使用應滿足其功能要求，常常是承載力還有潛力可挖，而變形已達到可超過正常使用的限值，也就是變形控制了承載力。

因此，根據傳統習慣，地基設計所用的承載力通常是在保證地基穩定的前提下，使建築物的變形不超過其允許值的地基承載力，即允諾承載力，其安全係數已包括在內。無論對於天然地基或樁基礎的設計，原則均是如此。

隨著《建築結構設計統一標準》（GBJ68-84）施行，要求抗力計算按承載能力極限狀態，採用相應於極限值的“標準值”，並將過去的總安全係數一分為二，由荷載分項係數和抗力分項係數分擔，這給傳統上根據經驗積累、採用允許值的地基設計帶來了困擾。

《建築地基基礎設計規範》（GBJ7－89）以承力的允許值作為標準值，以深寬修正後的承載力值作為設計值，引起的問題是，抗力的設計值大於標準值，與《建築可靠度設計統一標準》（GB50068－2001）規定不符，因此本次規範進行了修訂。

主要指標

《建築結構可靠度設計統一標準》（GB50068－2001）鑒於地基設計的特殊性，將上一版“應遵守本標準的規定”修改為“宜遵守本標準規定的原則”，並加強了正常使用極限狀態的研究。而《建築結構荷載規範》（GB50009－2001）也完善了正常使用極限狀態的表達式，認可了地基設計中承載力計算可採用正常使用極限狀態荷載效應標準組合。

“特徵值”一詞，用以表示按正常使用極限狀態計算時採用的地基承載力和單樁承載力的值。

工程應用

用作抗力指標的代表值有標準值和特徵值。當確定岩土抗剪強度和岩石單軸抗壓強度指標時用標準值；由荷載試驗確定承載力時取特徵值，載荷試驗包括深層、淺層、岩基、單樁、錨桿等，見規範有關附錄。

地基承載力特徵值fak是由荷載試驗直接測定或由其與原位試驗相關關係間接確定和由此而累積的經驗值。它相於載荷試驗時地基土壓力－變形曲線上線性變形段內某一規定變形所對應的壓力值，其最大值不應超過該壓力－變形曲線上的比例界限值。

修正後的地基承載力特徵值fa是考慮了影響承載力的各項因素后，最終採用的相應於正常使用極限狀態下的設計值的地基允許承載力。

單樁承載力特徵值Ra是由載荷試驗直接測定或由其與原位試驗的相關關係間接推定和由此而累積的經驗值。它相應於正常使用極限狀態下允許採用單樁承載力設計值。

當按地基承載力計算以確定基礎底面積和埋深或按單樁承載力確定樁的數量時，傳至基礎或承台底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態採用標準組合，相應的抗力限值採用修正後的地基承載力特徵值或單樁承載力特徵值。即S≤C，C為抗力或變形的限值；pk≤fa（地基）；Qk≤Ra（樁基）。此時特徵值fa、Ra即為正常使用極限狀態下的抗力設計值。

當根據材料性質確定基礎或樁台的高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應和相應的基底板應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合，即γ0S≤R計算，此時地基反力p、樁頂下反力Ni和主動土壓力Ea等相應為荷載設計值，要採用相應的分項係數。

因此，閱讀地質報告時，若為“特徵值”則為允許值，安全係數已包括在內；若為“標準值”，則為極限值，應考慮相應的抗力分項係數。

簡單地說地基承載力標準值、地基承載力設計值是老規範的表述方式，特徵值是新規範的表述方式，其取值方法大概相同，考慮的修正有所區別。

術語

（1）地基承載力：地基所能承受荷載的能力。

（2）地基容許承載力：保證滿足地基穩定性的要求與地基變形不超過允許值，地基單位面積上所能承受的荷載。

（3）地基承載力基本值：按標準方法試驗，未經數理統計處理的數據。可由土的物理性質指標查規範得出的承載力。

（4）地基承載力標準值：在正常情況下，可能出現承載力最小值，系按標準方法試驗，並經數理統計處理得出的數據。可由野外鑒別結果和動力觸探試驗的錘擊數直接查規範承載力表確定，也可根據承載力基本值乘以回歸修正係數即得。

（5）地基承載力設計值：地基在保證穩定性的條件下，滿足建築物基礎沉降要求的所能承受荷載的能力。可由塑性荷載直接，也可由極限荷載除以安全係數得到，或由地基承載力標準值經過基礎寬度和埋深修正後確定。

（6）地基承載力的特徵值：正常使用極限狀態計算時的地基承載力。即在發揮正常使用功能時地基所允許採用抗力的設計值。它是以概率理論為基礎，也是在保證地基穩定的條件下，使建築物基礎沉降計算值不超過允許值的地基承載力。

在設計建築物基礎時，各行業使用《規範》不同，地基容許承載力、地基承載力設計值與特徵值在概念上有所不同，但在使用含義上相當